太平军很快占领了全州，并计划借助湘水暴涨的机会顺流而下，直取长沙。江忠源预见到了这一点，抢先带领部队抵达全州下游的蓑衣渡，组织人力砍伐树木建造堤坝堵塞河道，有效地阻止了太平军船只的通行。接下来两天两夜的激战中，江忠源所部表现出色，不仅造成了大量太平军伤亡，甚至用火炮击毙了南王冯云山。尽管如此，由于未能完全切断太平军向东岸撤退的道路，使得部分太平军得以继续前进进入湖南境内。
四、战湖南
太平军进入湖南后，起初在永州城外因江水上涨而受阻，被迫改道南下，迅速攻占了道州（今湖南道县）。在道州，太平军得到了当地天地会的支持，兵力大增。面对这一局势，江忠源担心太平军会在湖南境内进一步扩大影响，提出了“分防不如合剿，远堵不如近攻”的策略，并积极组织各路清军联合攻打道州。他甚至收买了城内的内应，准备内外夹击。然而，东王杨秀清此时提出了新的战略目标——进军两湖并最终东取金陵（南京），因此太平军主动撤离了道州，转而向宁远、嘉禾、桂阳等地推进，并成功占领了湖南重镇郴州。
随着太平军势力的扩展，西王萧朝贵率部趁虚直逼长沙。得知此消息后，江忠源自楚勇中精选了一千五百名精兵，随总兵和春火速赶往长沙支援。当他们抵达时，太平军已经占据了长沙城南及小西门一带。在这危急时刻，前湖南巡抚骆秉章与前湖北巡抚罗绕典共同指挥守军进行顽强抵抗。不久，萧朝贵在一次进攻中阵亡，这使得太平军的攻势有所减弱。利用这一机会，江忠源带领部队夺回了天心阁，并在城东南的蔡公坟建立据点，形成了对太平军的有效压制，使后者难以展开全面围攻。
随后，洪秀全与杨秀清放弃郴州，率领主力北上与长沙城下的太平军余部汇合。面对这一变化，江忠源与其他清军将领试图夹击太平军，但在战斗中不幸被枪矛刺伤小腿，险些丧命。幸亏有随身士兵及时救护，才得以脱险。新任湘抚张亮基将受伤的江忠源接到府中养伤，并就守城策略征询了他的意见。江忠源建议加强湘江西岸龙回塘地区的防御，以防止太平军从此处突围。但当时长沙内外聚集了多位军政要员，导致指挥体系混乱，江忠源的建议未能得到充分执行。
由于长时间无法攻克长沙，太平军决定撤退，经益阳、岳州（今岳阳）进入湖北。徐广缙接替赛尚阿成为钦差大臣后，命令江忠源随向荣追击太平军。但由于之前多次提出的策略未被采纳，加上对向荣的不满，江忠源拒绝了这一命令，在张亮基的挽留下留在湖南。在此期间，江忠源还参与了平定岳州晏仲武劫夺军饷事件以及浏阳周国虞领导的反清起义，这些行动不仅巩固了他在地方上的地位，也因援救长沙之功被晋升为道员。
五、战湖北
太平军攻陷湖北省城武昌后，张亮基被擢升为湖广总督，负责进剿太平军。然而，他以“防贼回窜”为由滞留在湖南，直到1853年初太平军撤离武昌后才前往湖北。与此同时，江忠源从浏阳返回长沙，并被张亮基调往湖北参与战事。江忠源带领四百名楚勇北上，其余一千人则由其弟江忠济和好友刘长佑等人统领，留守湖南。
抵达武昌后，江忠源被正式任命为湖北按察使（臬司），并兼任盐道一职。面对武昌城中战后的惨状——大部分官署和民舍被焚毁，幸存者不足十分之一，尸体遍地——江忠源与新任湖北巡抚骆秉章、布政使严正基等官员共同采取了一系列措施来恢复秩序和重建城市。这些措施包括修复城墙、制作防御工事、恢复商业活动、救济难民、平定地方匪患、缉拿逃散的叛军以及筹措军粮等。通过这些努力，武昌逐渐恢复了生机。
不久之后，江忠源亲自率领所部楚勇，成功平定了通城、崇阳、嘉鱼、蒲圻等地的民乱。随着局势的稳定，原本留守湖南的楚勇也奉命北上，重新归入江忠源麾下。而此时，太平军已经离开武昌，顺长江而下，经江西、安徽进入江苏，最终占领了南京，并将之改名为天京，作为太平天国的首都。向荣接替徐广缙成为钦差大臣，率大军尾随至天京城外，在孝陵卫一带建立了江南大营。鉴于江忠源表现出色且忠诚可靠，清廷决定派他前往江南大营协助处理军务。
江忠源接到命令后，立即卸下了臬司和盐道的职务，并提出了关于军事事务的八条建议。随后，他带领约一千七百名楚勇启程前往江南大营。途中，他还受张亮基之命，顺道前往广济（今湖北武穴）平定了当地因抗粮引发的暴乱。在与数万暴民的交战中，江忠源取得了三次胜利，充分展示了其卓越的指挥能力。
此时，太平天国发动了大规模的北伐和西征行动。北伐部队的目标是北京，他们自扬州出发，穿过安徽，计划经河南、山东北上。面对这一威胁，清廷迅速作出反应，派遣江忠源前往凤阳，与正在安徽督办军务的周天爵合作，阻击太平军的北进步伐。为此，江忠源将广济的善后事宜交给了道员徐丰玉和提督阿勒经阿处理，自己则率领部队沿长江而下，准备经九江进入安徽境内。
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